Cosas del sistema nervioso (2): las puertas de la percepción

A todos nos enseñaron en el cole que tenemos 5 sentidos: vista, gusto, olfato, tacto y oído. Pero, como casi todo lo que nos enseñan en el cole, esto es una simplificación pasada de generación en generación. Hoy en día lo de los sentido se ha convertido en un problema casi filosófico, porque según definamos el término ‘sentido’ tenemos 3 vista, oído y quimiorrecepción o más de 20 propiocepción, sentido de la gravedad, 4 o 5 tipos distintos de tacto, etc. El tema, de todos modos, es apasionante. Lo es porque los sentidos son nuestra forma de relacionarnos con el mundo, incluso teniendo en cuenta que nosotros mismos somos parte conformante de ese mundo. Sin ellos no seríamos capaces de conocer nada, estaríamos completamente aislados dentro de nuestras cabezas. Cuesta pensar qué se podría llegar a sentir en una situación como esa, ¿verdad? Nos resulta casi inconcebible… ¿en qué pensaríamos? No tendríamos herramientas para pensar manipulando experiencias. Sin embargo, con tener un solo sentido operativo nuestras capacidades se multiplican exponencialmente, como en los casos de intelectuales sordociegos de nacimiento. De hecho, sabemos que cuando alguien nace o se queda de niño sin uno de los sentidos el resto se ven potenciados, debido a que las zonas del cerebro que estaban destinadas al que ya no está se reeducan, en un proceso denominado ‘plasticidad cerebral’, para procesar la información de los que se mantienen en pie. Por ello, un ciego de nacimiento es capaz de percibir con el tacto o con el oído de una forma mucho más precisa que aquellos que destinamos esas áreas a la información visual.

Como todo lo que conocemos lo conocemos a través de nuestros sentidos, sus límites son también, en última instancia, los límites de nuestro conocimiento. Si alguna idea está más alla de la experiencia posible entonces la llamamos ‘metafísica‘ y decimos que es algo que está o bien mal definido o bien fuera de nuestro alcance. La ciencia tiene plena consciencia de este hecho, y por ello se basa en mediciones que traducen fenómenos no observables en otros observables por ejemplo, la curvatura del espacio-tiempo en trayectorias de fotones, o ultrasonidos en un número en la pantalla de un medidor de frecuencias. Pero, ¿cómo sabemos que la traducción está bien hecha? Y, ¿hasta dónde podemos llegar a traducir? Estas cuestiones tienen que ver con la importancia del desarrollo tecnológico. La fiabilidad es relativamente sencilla de asegurar por medio de muchas mediciones, el soporte teórico y la valoración de los resultados, pero los límites futuros de la tecnología son algo que supone un auténtico enigma. Los límites de la percepción, por otro lado, sí los hemos estudiado bastante bien, asi que, a falta de saber si algún día podremos observar multiversos o supercuerdas, vamos a ver dónde se sitúa el límite fisiológico del conocimiento. Por ello, cuando en alguna superchería, religión o pseudociencia os hablen de energías misteriosas, subluxaciones o entidades de dudosa existencia, siempre conviene preguntar acerca de cómo podemos obtener experiencia de dichas entidades. En caso de ser imposible te están contando una película muy mala, porque todos compartimos los mismos sentidos y si tú no puedes conocerlo la persona que te habla tampoco.

Veni, vidi, vinci

‘Llegué, vi y vencí’ le decía Julio César al senado romano como un auténtico fucker, y, a decir verdad, la frase tambien explica la función última en terminos evolutivos de los sentidos. Como los monos africanos de sabana que somos, nuestros sentidos son el resultado de millones de años de evolución a fin de sobrevivir en ese entorno y, en última instancia, de perpetuar la especie. Todas sus capacidades, límites y sesgos encuentran explicación en las presiones ambientales necesarias para cazar un ñu o recolectar los pocos frutos que podrían haber en nuestro escasamente acogedor entorno natural. De este modo, hacemos mapas mentales de cazador-recolector usando sentidos de cazador-recolector, lo cual diferencia nuestros sentidos de los de otros animales que han sufrido procesos evolutivos diferentes al nuestro. Nuestros sentidos no son una forma objetiva de acercarnos al mundo, sino herramientas evolutivamente desarrolladas, tanto como nuestro sistema termorregulador por sudoración, la pinza de nuestros dedos o nuestro sistema locomotor.

Igual que pasa con el humano sin sentidos del que hablaba antes, cuesta mucho imaginarse cómo experimentarán el mundo otros animales, aunque gracias a algunas herramientas tecnológicas y a la investigación podemos hacernos una idea en algunos casos cercanos. Por ejemplo, sabemos cómo ven los perros o los rangos de audición de los gatos. En otros se complica más, por ejemplo con los murciélagos. ¿Cómo será experimentar el mundo usando ecolocaliación? Hay teorías que indican que es bastante probable que los murciélagos ‘vean’ de forma parecida a como lo hacemos nosotros, funcionando su sistema de ecolocalización de forma análoga a como funcionan nuestros ojos, aunque, por más intuitiva que sea la idea, no he encontrado ningún estudio concluyente. Otros casos ya escapan a nuestra imaginación, como cuando hablamos de insectos o reptiles, cuyo grado de autoconsciencia aún bastante misterioso nos obliga a preguntarnos antes de investigar sus sentidos si acaso experimentarán el mundo de un modo parecido al nuestro.

Yo voy a hablar de 5 sentidos porque, mira, hoy me he despertado muy tirado palante y quiero hacer mi propia clasificación: vista, tacto, oído, quimiorrecepción y propiocepción. Todos ellos, por supuesto, pertenecen al sistema nervioso, esa compleja red de neuronas que recorre nuestro cuerpo junto a sus ayudantes, llamados ‘células de glía’.

Ver culos, escuchar a los Zeppelin, oler gasolina, meter la mano en judías, esos hierros para la cabeza, follar, que te rasquen la espalda…

Los seres humanos somos seres eminentemente visuales y auditivos, dado que ambos son nuestros sentidos más potentes, fiables y capaces de generar amplios mapas que representen el mundo externo. Aunque existen diferencias entre los sexos, dado que los hombres damos mucha más prioridad a la información visual que las mujeres, que son mucho más holísticas sensorialmente un hecho que se ha querido explicar apelando a nuestro pasado de caza y rápida ejecución de decisiones. Incluso la forma en la que procesan la información estos sentidos es diferente, manteniendo la estructura de la realidad representada dentro del cerebro en unos sistemas increíblemente ingeniosos y prácticos. El resto de nuestros sentidos, en cambio, dejan mucho que desear, y su forma de procesamiento es más inmediata y tosca que detallada. De hecho, el tacto, el olfato, la quimiorrecepción y la propiocepción, pese a que nos dan conocimiento de andar por casa, son poco idóneos para hacer ciencia —cabe mencionar que los seres humanos no disponemos de receptores de feromonas al tener atrofiado el órgano vomeronasal, así que no disponemos de ese sentido, al contrario que muchos otros mamíferos. Las razones para que estos sistemas no sean empleados habitualmente en ciencia son varias. En primer lugar, porque son altamente sugestionables, de lo cual hablaré despues. Y, en segundo lugar, porque, pese a que el oído y la vista también se basan en experiencias subjetivas, el lenguaje disponible para nombrarlas es mucho más rico -por ello suena tan ridículo cuando alguien trata de explicarnos un olor o un sabor, algo que puede derivar en monstruos lingüísticos llenos de pedantería como las catas de vino. Imaginad lo complicada que es la medición en un laboratorio del dolor, ¿qué consideramos un dolor fuerte? ¿Está remitiendo o está de mejor humor? Esto no es un tema sin importancia, dado que el lenguaje es lo que nos permite localizar los errores perceptivos con mayor facilidad e intercambiar experiencias con fiabilidad. Un lenguaje rico es, al fin y al cabo, lo que permite que podamos establecer que una determinada percepción es intersubjetivamente compartida en sus detalles.

Nuestra vista es extraordinaria, incluso dentro del conjunto del reino animal. Lo cierto es que muchos de nuestros primos pueden envidiarnos por ello, porque, aunque existen algunos con mayor agudeza o con visión de mayor espectro, lo cierto es que nuestras capacidades tanto en resolución, detección de objetos, cálculo de distancias -algo en lo que somos muy pero que muy buenos- y distinción cromática son una auténtica maravilla. Gozamos de una visión esteroscópica con capacidad tricrómata que nos permite detectar aproximadamente un millón de tonos de colores —e incluso se piensa que podrían haber individuos tetracrómatas capaces de ver cien millones de ellos, aunque no creo que esté comprobado del todo. Por supuesto, los colores no son una cualidad propia del mundo, sino la forma según la cual representamos la longitud de onda a la que los objetos reflejan los fotones. El mundo no es azul o amarillo, simplemente es así para nosotros porque con ello podemos detectar frutos maduros o animales venenosos -nótese que las manzanas son rojas y las ranas venenosas azul eléctrico porque ser fácilmente detectables para ser comidos o evitados, en cada caso, les supone una ventaja adaptativa.

El sistema visual es muy sofisticado en su funcionamiento y se basa en la activación de unos receptores nerviosos situados en la retina que se llaman ‘conos’ y ‘bastones’. Los bastones se encargan de representar los contornos de los objetos y los conos, que los hay de azul, de rojo y de verde, se encargan de percibir los colores y las texturas. En condiciones de poca luz sólo se activan los bastones, por eso vemos los contornos pero en blanco y negro, aunque nuestra visión nocturna, como buenos seres diurnos que somos, es altamente deficiente si la comparamos con seres tan cercanos a nosotros como los gatos, por ejemplo. Tenemos 120 millones de conos y 6,5 millones de bastones, una cantidad bastante sobrada como para percibir detalles sorprendentemente minúsculos del mundo. Pero estos receptores no se reparten por la retina de forma homogénea, acumulándose en la parte central, llamada ‘fóvea’. La fóvea es la parte que realmente sirve para detectar detalles específicos de las cosas, siendo nuestra visión periférica útil solo para la detección de movimiento y cumpliendo bastante bien su función.

Tendemos a pensar que lo que vemos en los márgenes de nuestro campo visual está muy definido, pero de eso nada. Te animo a que no muevas los ojos y centres la atención en esa parte de su campo visual, ¿qué ves? Manchas y poco más. Otra cosa de la que no somos conscientes es de la edición del movimiento que hace el cerebro, estabilizando la imagen mientras nos movemos. Un ejercicio: busca algo que tenga una marca reconocible o algo escrito, a más grande mejor. Ahora cógelo con el brazo extendido y acércalo desde fuera hacia el centro de tu campo visual muy despacio mientras miras fijamente un punto situado en frente tuyo. Fíjate en lo tremendamente cerca del centro que ha de estar para ser capaz de reconocer lo que está escrito o el símbolo.

Otro experimento interesante consiste en localizar el punto ciego existente en nuestra retina, un punto que se debe a un agujero por el que salen los cables nerviosos que llevarán la información al cerebro —sí, el diseño es bastante malo. Para encontrarlo debes mirar la X con el ojo izquierdo cerrado y después acercar o alejar la cabeza hasta que notes que en un punto el círculo gris desaparece. Tu cerebro rellenará el punto ciego con cuadrados grises para que no experimentes la molesta sensación de un vacío en el campo visual.

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Sobre los límites de la visión sabemos mucho, existiendo características imprescindibles y otras preferibles. Entre las imprescindibles está, por supuesto, que los objetos a observar sean capaces de emitir o reflejar fotones que puedan activar los receptores de nuestra retina, dado que, en caso contrario, no seremos capaces de detectarlos por este medio. Lo cierto es que la cantidad de fotones requerida para la activación es tan extremadamente baja que sabemos que con uno solo de ellos ya hay activación en los bastones. Tampoco parece haber limitación respecto a la lejanía o el tamaño, siempre y cuando los fotones puedan impactar en nosotros, pudiendo ver con una claridad de, aproximadamente, 120 píxeles por grado de arco. El otro límite es que la luz que nos impacte en los ojos se encuentre dentro del espectro visible. Este espectro se sitúa, aproximadamente, entre los 400nm y los 750nm, siendo una muy pequeña franja entre la radiación ultravioleta y la infrarroja, que se sitúan, a su vez, entre los rayos X y las microondas. Todo lo que queramos percibir por medio de la vista ha de ser traducido a información situada en este especto —por ejemplo, la radiación ultravioleta en fluorescencia, o las cámaras de infrarrojos. Entre lo deseable está que la intensidad lumínica no sea ni muy alta ni muy baja, que la claridad de la imagen sea la óptima a fin de poder percibir los detalles necesarios, que la luz no se polarice, que no tengamos ningún problema fisiológico que nos aleje del consenso general, que la velocidad de la imagen sea suficientemente baja como para que no se produzcan problemas de percepción, que no se den ilusiones ópticas de algún tipo, etc.

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Nuestro sistema auditivo, por su parte, tiene un rango de frecuencia —una ‘audiofrecuencia’— algo reducido en comparación con otros mamíferos. Pero, aún así, somos muy buenos oyentes, algo quizás explicable debido tanto a la existencia de grandes depredadores en nuestra zona de evolución como a nuestras extraordinarias habilidades de comunicación oral. Tenemos una capacidad especialmente notable para localizar la proveniencia de los sonidos gracias a nuestras orejas y a una zona del cerebro llamada ‘oliva’ que mide los tiempos que separan a las entradas del sonido por cada oído y calcula así la proveniencia del mismo —el funcionamiento de la oliva es una de las soluciones evolutivas más ingeniosas que conozco, tanto que algún día le dedicaré un artículo para ella sola. El sistema auditivo humano es, digamos, más ‘analógico’ que el visual, siendo un complejo sistema de poleas, palancas y cosas que vibran que, aunque no es tan impresionante a primera vista, resulta fascinante.

La información auditiva es procesada primero mediante un proceso denominado ‘transducción’, en la que la energía acústica es transformada en energía mecánica mediante el movimiento de los osículos y la cóclea, donde el espectro de vibración de la membrana basilar determina las audiofrecuencias del oído humano y permite traducir el sonido en todos sus detalles, respetando los escalas y todas las cosas que se estudian en los conservatorios de música —he de decir que la cóclea es mi tercer órgano favorito del cuerpo humano. La fina membrana basilar se reparte en una espiral —el famoso ‘caracol’— y está más ajustada en algunos puntos y más suelta en otros, representando así con su patrón de vibración las características de los sonidos. Finalmente, el órgano de Corti realiza la traducción de la energía mecánica de la cóclea a energía nerviosa gracias a la activación de las células ciliadas, que envían la información al nervio auditivo. Estas células tienen una especie de pelitos que, al moverse lo suficiente, producen impulsos nerviosos que son enviados a la corteza auditiva dentro del cerebro. Gracias a todo este complicado proceso de cuidadosa traducción la información que procesa la corteza auditiva es capaz de mantener el tono, el timbre y la frecuencia reales del sonido. Esto quiere decir que observando lo que se represente dentro del cerebro podríamos saber cómo es el sonido real.

Como pasaba con la vista, no podemos escucharlo todo —aunque en esto sí nos dejan en ridículo nuestras mascotas en todos los sentidos, teniendo un espectro y una sensibilidad mucho mayores. El espectro audible humano son ondas mecánicas elásticas que se sitúa dentro las frecuencias que van desde los 20hz y los 20khz —suponiendo un oído medio en condiciones óptimas—, estando por encima de ese rango los ultrasonidos y por debajo los infrasonidos, que no detectamos por vía auditiva aunque con el suficiente volumen podemos sentirlos en la piel. La capacidades auditivas se ven mermadas con la edad y el sobreesfuerzo, y existe gente que, aunque escucha las mismas frecuencias que los demás, experimenta reacciones fisiológicas extrañas con el sonido. Uno de los casos más curiosos es el de la subcultura de los videos de ASMR, que son intercambiados por gente que afirma sentir una especie de orgasmos con esta clase de sonidos, algo que aún se está estudiando —y envidiando profundamente. Las condiciones imprescindibles para la audición son dos: la existencia de ondas mecánicas elásticas que lleguen hasta nosotros y que estas estén en una frecuencia situada entre los 20hz y los 20khz a un volumen suficiente aunque no excesivo.

No hay cojones a aguantar todo este video con los auriculares puestos:

La propiocepción es más desconocida que los sentidos ya descritos. Se trata de un sentido capaz de elaborar un mapa del propio cuerpo, detectando también el equilibrio, dónde está cada extremidad aunque no la veamos o la tensión muscular en un momento dado. Es un sistema muy complejo que implica a muchos subsistemas nerviosos y, por supuesto, está mucho más desarrollado en una persona que haga baile o gimnasia que en pobres diablos como yo que carecemos de sentido del ritmo y hacemos una voltereta y después no sabemos ni dónde estamos. Porque los sentidos se pueden entrenar y mejorar dentro de unos márgenes, siendo este uno de los casos más claros si atendemos al nivel de sofisticación en la coordinación de un atleta olímpico o de una bailarina de ballet. Se trata de interocepción que aporta información sobre la realidad, aunque es dificilmente transmitible intersubjetivamente al tener un lenguaje pobre.

La propiocepción se trata de una forma de sensibilidad muy susceptible a la sugestión, lo cual hace que la información que aporta no sea del todo fiable. Un buen ejemplo de esto son los casos de ‘miembros fantasma’, gente que ha perdido una extremidad y sigue sintiéndola, incluso con casos de dolor persistente que se trata con una curiosa terapia empleando un espejo para engañar al cerebro. Por supuesto, la visión y el oído también son susceptibles a ello, pero en un nivel mucho menor, más fácilmente detectable y solventable. Uno puede confundirse al interpretar, o puede ser víctima de una ilusión o alucinación, o puede decidir fingir por alguna razón —y ciertos ejercicios de hipnosis son un buen ejemplo—, pero las interferencias psicológicas son mucho menores que en los sentidos vinculados al sistema nervioso periférico, donde podemos llegar a sentir cosas que no se relacionan con la realidad pese a no estar en un estado alterado de consciencia claramente reconocible.

El tacto, por su parte, es un sentido que se podría dividir en muchos, pero que yo consideraré uno solo. Se trata de una compleja red de receptores repartidos por la piel a diferentes niveles de profundidad y con diferentes umbrales de activación. La corteza encargada del tacto mantiene al afamado ‘homúnculo’, dedicando porciones específicas y estereotipadas a determinadas partes del cuerpo —por ejemplo, el espacio dedicado a las manos es muy grande, lo cual se relaciona con la mayor cantidad de receptores que presentan, y todo ello con la mayor sensibilidad que tenemos en esa zona. Gracias a estos receptores cutáneos —mecanoreceptores, de calor y frío, y los nociceptores del dolor— somos capaces de detectar y analizar con la piel. El tacto no es ninguna tontería, dado que sin él seríamos seres muy poco funcionales, por ejemplo nos quemaríamos, nos aplastaríamos los dedos, no nos daríamos cuenta cuando algo nos cortara o incluso nos haríamos daño en el sistema músculo-esquelético mientras dormimos al no movernos cuando toca. También se trata de un sentido altamente sugestionable, quizás el que más. No es complicado trazar condiciones de posibilidad para las experiencias táctiles: ha de exitir un objeto capaz de entrar en contacto con nuestros receptores de calor/frío, presión o dolor y de activar como mínimo los más sensibles para que así sea percibida, al menos, su existencia.

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Para tu cerebro eres esto.

En el sentido quimiorreceptor he agrupado al sentido del olfato, del gusto y el trigeminal. El olfato es un quimiorreceptor que actúa ante determinados compuestos químicos volátiles que son transportados, habitualmente, por el aire. El rango de posibilidades del sistema viene mediado por los tipos de receptores que contiene, dado que no somos capaces de detectar químicos que no puedan activar un tipo de receptor determinado, que son unos 25 millones en total y se activan empleando cilios, en un sistema que recuerda al del oído. Se trata, junto al trigeminal, de nuestro sentido más antiguo en términos evolutivos. El sistema olfativo es muy primitivo y su respuesta es tremendamente emocional, dado que la información se procesa poco y pasa directamente a la amígdala, donde despierta en nosotros potentes emociones. Ayer mismo, sin ir más lejos, me crucé con una señora que llevaba el mismo perfume que mi abuela y no pude evitar emocionarme; el olor de las cosas que nos han marcado son una fuente de fuertes respuestas emocionales. Como es bien sabido, y pese a que somos capaces de reconocer unos 10 mil olores, este sentido lo tenemos muy poco desarrollado. Los osos polares, por ejemplo, son capaces de detectar olores a más de 10 kilómetros, algo que nos deja en el más completo de los ridículos. Nuestros amigos los perros también son capaces de hacer proezas, siendo este su principal sentido. De hecho, humanos y perros hacemos una pareja realmente perfecta en términos de supervivencia, no sólo por la cercanía emocional que desarrollamos y que nos lleva a colaborar estrechamente, sino porque nosotros podemos ser los ojos y el cerebro y ellos el olfato y las piernas de un auténtico superanimal —tanto así que se ha especulado que los perros fueron el factor determinantes que hizo que dejáramos fuera de juego a nuestros primos denisovanos y neandertales.

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Este cabrón es el que hace que llores al cortar cebolla o que oler vinagre sea lo peor.

Por su parte, el gusto es otro sistema quimiorreceptor en el que tenemos tres tipos de receptores —o ‘papilas gustativas’— que generan sabores que se clasifican según 6 tipos, que son dulce, salado, amargo, ácido, picante y umami, que es el sabor de la comida china y que es básicamente glutamato —y no es verdad que la comida china de dolor de cabeza, porque el glutamato no llega al cerebro por esa vía. El gusto se relaciona estrechamente con el olfato, combinando e intercambiando información como, por ejemplo, en el caso de la canela —prueba a comer canela con la nariz tapada y verás que resulta ser un polvo insípido. El sistema trigeminal es un último y poco conocido sentido de quimirrecepción que se encarga de detectar sustancias irritantes como ácido acético, dióximo de carbono, capsaicina o amoniaco. Consiste en una serie de receptores, situados en varias zonas de la cara, como las córneas o las cavidades nasal y oral, que van directamente al nervio trigémino. La mayoría de las sustancias que detecta son también detectadas por alguno de los otros sistemas quimiorreceptores, pero para la activación trigeminal son necesarias concentraciones mucho mayores. La respuesta tras la activación de estos receptores es de aversión y protección de las zonas sensibles, buscando evitar daños y que la sustancia sea alejada cuanto antes.

Así que ya sabes, la próxima vez que te hablen de entidades raras pide fotones, ondas, químicos, tacto o algo, porque si no estamos hablando de experiencias místicas, revelaciones divinas u otros tipos de fraudes.

Por Angelo Fasce

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2 comentarios en “Cosas del sistema nervioso (2): las puertas de la percepción

  1. Hola Angelo, disculpa pero tengo entendido que los conos diferencian lo que conocemos como los 3 colores primarios, es decir rojo, azul y verde. Sin embargo tu dices que en vez del verde es el ¿amarillo?

    Por otro lado aprovecho para hacerte la sugerencia de colocar las fuentes de tu información, como bien debes saber esto es de vital importancia en ciencia, y creo que también debe serlo de la ciencia divulgativa.

    Saludos desde Venezuela.

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    1. Ha sido fallo mío, ya está cambiado el amarillo por el verde 🙂

      Si quieres alguna referencia házmelo saber y estaré encantado de mandártela, pero referenciar artículos de blog me parece una actividad francamente inútil y aburrida. No solo mata la esencia de lo que es un blog, sino que me parece contraproducente.

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